11
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Penelitian Terdahulu
Penelitian menggunakan model pembelajaran berfikir induktif dan model
pembelajaran Guided Discovery telah ada dilakukan oleh beberapa orang lain
pada penelitian sebelumnya. Penelitian ini dilakukan oleh :
1. Uswatun Nisa yang berjudul “Penerapan Model Pembelajaran Berpikir Induktif Pada Materi Zat Dan Wujudnya Siswa Kelas VII Semester II
Mtsn I Model Palangka Raya.” Hasil analisis data menunjukkan jika hasil belajar siswa dengan menggunakan model pembelajaran berpikir induktif
secara individu sebanyak 18 siswa yang tuntas dari 36 siswa yang mengikuti
tes hasil belajar dan 15 siswa tidak tuntas dari KKM yang ditentukan yaitu
sebesar 70. Secara klasikal pembelajaran dengan menggunakan model
pembelajaran berpikir induktif dikatakan tidak tuntas, karena hanya diperoleh
54,5% siswa yang tuntas. TPK kognitif yang tuntas sebanyak 8 TPK atau
sebesar 61,5% dan 5 TPK atau sebesar 38,5% tidak tuntas dari 13 TPK..11
2. Sigit Hermawan dengan judul “Penerapan Model Berpikir Induktif Pada Materi Kalor Siswa Kelas VII Semerter II SMP Negeri 4 Palangka Raya
Tahun Pelajaran 2009/2010” Hasil analisis data menujukkan bahwa aktivitas
11
guru dan siswa yang dominan adalah membimbing siswa melakukan kegiatan
praktikum dan diskusi kelompok 35,83 % dan siswa melakukan kegiatan
penyelidikan dan diskusi kelompok dengan persentasi 36,18%. Dengan
demikian aktivitas guru dan siswa mencerminkan keterlaksanaan model
pembelajaran berpikir induktif. Kemampuan guru dalam mengelola
pembelajaran adalah 78,93% dengan kategori baik. Respon siswa terhadap
model pembelajaran Berpikir Induktif adalah 75% sangat membantu siswa
dalam memahami materi kalor. Ketuntasan hasil belajar kognitif siswa kelas
VII-1 secara individu dari 20 siswa yang ikut tes diperoleh 18 siswa yang
tuntas belajar dan 2 siswa tidak tuntas belajar. Ketuntasan klasikalnya
pembelajaran dengan penerapan model pembelajarn berpikir induktif
dikatakan tuntas karena ketuntasan yang dicapai sebesar 90% siswa tuntas
belajar.12
3. Anisa dengan judul ”Perbedaan hasil belajar siswa menggunakan pembelajaran penemuan terbimbing dengan pembelajaran langsung
pada materi lingkaran kelas VIII SMP Muhammadiyah Palangka Raya”. Dari analisis data menunjukkan bahwa pembelajaran penemuan terbimbing
lebih baik dari pada pembelajaran langsung. Dengan demikian aktivitas guru
12
dan siswa mencerminkan keterlaksanaan model pembelajaran penemuan
terbimbing.13
B. Deskripsi Teoritik
1. Pengertian belajar
Belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan oleh seseorang
untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara
keseluruhan, sebagai hasil pengalaman sendiri dalam interaksi dengan
lingkungan.14 Pendapat beberapa ahli tentang pengertian belajar adalah
sebagai berikut :
1. Burton, “Learning is a change in the individual due to instruction of that individual and his environment, with feels a need and makes him more capable of dealing adequately with his environment.” (Belajar sebagai proses perubahan tingkah laku pada diri individu berkat adanya interaksi
antara individu dengan lingkungannya).15
2. Bruner mengemukakan bahwa belajar melibatkan tiga proses yang
berlangsung hampir bersamaan. Ketiga proses tersebut, yaitu : (1).
13
Anisa, Perbedaan hasil belajar siswa menggunakan pembelajaran penemuan terbimbing dengan pembelajaran langsung pada materi lingkaran kelas VIII SMP Muhammadiyah Palangka Raya,Palangka Raya : Universitas Palangkaraya, 2013
14
Slameto, Psikologi Pendidikan, Jakarta: Rineka Cipta, 1987, h.54 15
Memperoleh informasi baru. (2). Transformasi informasi. (3). Menguji
relevansi dan ketepatan pengetahuan.16
3. James O Whittaker mendefinisikan : “Belajar sebagai proses dimana
tingkah laku ditimbulkan atau diubah melalui latihan atau pengalaman.”17
4. Harold Spears mendefinisikan : “Learning is to observe to read, to invitate to try to something them selves, to listen to follow direction.” (Belajar itu
adalah aktifitas meneliti/mengamati, membaca, meniru, mencoba sesuatu
dengan diri sendiri, mendengarkan/mengikuti secara langsung).18
5. Gredler mendefinisikan : “Belajar adalah proses orang memperoleh
berbagai kecakapan, keterampilan, dan sikap.”19
6. Sudjana mendefinisikan : “Belajar adalah suatu proses yang ditandai dengan adanya perubahan pada diri seseorang.”20
Belajar merupakan kegiatan yang paling pokok dalam pendidikan di
sekolah. Proses belajar yang dialami oleh siswa sebagai anak didik sangat
mempengaruhi berhasil tidaknya pencapaian tujuan pendidikan.
Belajar memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Belajar menyebabkan perubahan pada aspek-aspek kepribadian
2. Belajar adalah perbuatan sadar.
16
Ratna Wilis Dahar, Teori-teori Belajar dan Pembelajaran, Jakarta :Erlangga, 2011, h. 77 17
Syaiful Djamarah, Psikologi Belajar, Jakarta: Rineka Cipta, 2002, h.12 18
Sardiman AM, Interaksi dan Motivasi Belajar Mengajar, Jakarta: Raja Grafindo Persada, 2000, h.20
19
Margaret E. Gredler, Belajar dan Membelajarkan, Jakarta: Raja Grafindo Persada, 1994, h.1
20
3. Belajar hanya terjadi melalui pengalaman
4. Belajar menyebabkan perubahan menyeluruh, yang meliputi norma, sikap,
fakta, pengertian, kecakapan, dan keterampilan
5. Perubahan tingkah laku berlangsung dari yang paling sederhana sampai
pada yang paling kompleks.21
6. Suatu upaya yang menimbulkan perubahan pada diri seseorang
7. Perubahan itu berupa pengetahuan, keterampilan, nilai-nilai, dan sikap
8. Hasil belajar itu bersifat permanen
9. Belajar memerlukan suatu usaha22
Berdasarkan definisi – definisi yang di kemukakan di atas dapat di simpulkan bahwa belajar merupakan proses yang kompleks yang terjadi pada
semua orang dan berlangsung seumur hidup, sejak masih bayi (bahkan dalam
kandungan) hingga liang lahat. Salah satu pertanda bahwa seseorang telah
belajar sesuatu adalah adanya perubahan tingkah laku dalam dirinya.
Perubahan tingkah laku tersebut menyangkut perubahan yang bersifat
pengetahuan (kognitif) dan keterampilan (psikomotor) maupun yang
menyangkut nilai dan sikap (afektif).23
21
Hasibuan & Moejiono, Proses Belajar Mengajar, Bandung : Remaja Rosdakarya, 1988, hal. 3
22
. Nasiution,Berbagai Pendekatan Dalam Proses Belajar Mengajar, Bandung:Bumi Aksara,2000, hal.22
23
2. Hasil Belajar
Hasil belajar adalah komponen – komponen yang dimiliki setelah menerima pengalaman belajarnya.24 Hasil belajar siswa pada hakikatnya
adalah perubahan tingkah laku. Tingkah laku sebagai hasil belajar dalam
pengertian yang luas mencakup bidang kognitif, afektif, dan psikomotorik.
Hasil belajar sebagai objek penilaian pada hakikatnya menilai penguasaan
siswa terhadap tujuan instruksional.25 Rumusan tujuan instruksional
menggambarkan hasil belajar yang harus dikuasai berupa
kemampuan-kemampuan siswa setelah menerima atau menyelesaikan pengalaman
belajarnya.
Pembalajaran dikatakan berhasil tidak hanya dilihat dari hasil belajar
yang dicapai siswa, tetapi juga dari segi prosesnya. Hasil belajar pada
dasarnya merupakan akibat dari suatu proses belajar. Hasil belajar siswa
bergantung pada keoptimalan proses belajar siswa dan proses mengajar
guru.26
Hasil belajar merupakan realisasi dari kecakapan-kecakapan potensial
atau kapasitas yang dimiliki seseorang dalam menerima semua pembelajaran
yang diberikan. Hasil belajar seseorang dapat dilihat dari perilakunya, baik
24
Sudjana, Penelitian Hasil Proses Belajar Mengajar, Bandung: Remaja Rosdakarya, 1998, h.22
25
Ibid, h.34 26
perilaku dalam bentuk penguasaan pengetahuan, keterampilan berpikir,
maupun keterampilan motorik.
Hasil belajar di Sekolah dapat dilihat dari penguasaan siswa akan mata
pelajaran yang ditempuhnya. Tingkat penguasaan terhadap mata pelajaran
tersebut di Sekolah dapat dilihat dari nilai hasil belajar siswa.
Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar siswa menyebabkan
adanya siswa-siswa yang berprestasi tinggi (Heigh Achievers), dan siswa-siswa yang berprestasi rendah (Under Achievers), atau gagal sama sekali.
C. Model Pembelajaran
1. Pengertian Model pembelajaran
Model pembelajaran adalah suatu perencanaan atau suatu pola yang
digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan pembelajaran di kelas atau
pembelajaran dalam tutorial. Model pembelajaran mengacu pada pendekatan
pembelajaran yang digunakan termasuk di dalamnnya tujuan-tujuan
pengajaran, tahap-tahap dalam kegiatan pembelajaran, lingkungan
pembelajaran dan pengelolaan kelas .27
Adapun Soekamto, dkk mengemukakan maksud dari model
pembelajaran adalah : “kerangka konseptual yang melukiskan prosedur yang
sistematis dalam mengorganisasikan pengalaman belajar untuk mencapai
27
tujuan belajar tertentu dan berfungsi sebagai pedoman bagi para perancang
pembelajaran dan para pengajar dalam merencanakan aktivitas belajar
mengajar”. Dengan demikian, aktivitas pembelajaran benar-benar merupakan
kegiatan bertujuan yang tertara secara sistematis. Hal ini sejalan dengan apa
yang dikemukakan oleh Eggen dan Kauchak bahwa model pembelajaran
memberikan kerangka dan arah bagi guru untuk mengajar.28
Model pembelajaran juga dapat dimaknai sebagai seperangkat rencana
atau pola yang dapat dipergunakan untuk merancang bahan-bahan
pembelajaran serta membimbing aktivitas pembelajaran di kelas atau di
tempat-tempat lain yang melaksanakan aktivitas-aktivitas pembelajaran.
Brady mengemukakan bahwa model pembelajaran dapat diartikan sebagai
blueprint yang dapat dipergunakan untuk membimbing guru didalam mempersiapkan dan melaksanakan pembelajaran.29
2. Ciri – Ciri Model Pembelajaran
Model pembelajaran mempunyai makna yang lebih luas dari pada
strategis, metode atau prosedur. Model pengajaran mempunyai empat ciri
khusus yang tidak dimiliki oleh strategis, metode atau prosedur. Ciri – ciri tersebut ialah :
a. Rasional teoritis logis yang disusun oleh para pencipta atau
pengembangnya.
28
Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif : Konsep Landasan, Dan Implementasinya Pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), Jakarta: Kencana, 2010, h.22.
29
b. Landasan pemikiran tentang apa dan bagaimana siswa belajar (tujuan
pembelajaran yang akan dicapai).
c. Tingkah laku mengajar yang diperlukan agar model tersebut dapat
dilaksanakan dengan berhasil.
d. Lingkungan belajar yang diperlukan agar tujuan pembelajaran itu dapat
tercapai.30
D. Model pembelajaran berpikir induktif
1. Pengertian model pembelajaran berpikir induktif
Model berpikir induktif merupakan karya besar dari Hida Taba yaitu
suatu strategi mengajar yang dikembangkan untuk meningkatkan kemampuan
peserta didik mengubah informasi. 31
Model pembelajaran berpikir induktif termasuk model pembelajaran
yang termasuk kedalam model pemprosesan informasi, dimana siswa
memberikan respon yang datang dari lingkungannya dengan cara
mengorganisasikan data, memformulasikan masalah, membangun konsep dan
rencana pemecahan masalah serta penggunaan simbol-simbol verbal-non
verbal. Model ini memberikan kepada pelajar sejumlah konsep, pengetesan
hipotesis, dan memusatkan perhatian pada pengembangan kemampuan
kreatif. Model pembelajaran berpikir induktif pada prinsipnya merupakan pola
30
Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif , Jakarta:Kencana, 2010, h. 23 31
berpikir dari hal-hal yang bersifat khusus ke hal-hal yang bersifat umum.
Dalam pandangan yang sama induktif merupakan prosedur berpikir yang
bersifat induktif yaitu: metode pemikiran yang bertolak dari kaidah (hal-hal
atau peristiwa) khusus untuk menentukan hukum (kaidah) yang umum,
penemuan kaidah umum berdasarkan kaidah khusus.32
2. Langkah-langkah pembelajaran berpikir induktif
Hilda Taba mengungkapkan tiga postulat mengenai berpikir, yaitu
sebagai berikut :
1. Kemampuan berpikir dapat diajarkan.
2. Berpikir merupakan transaksi aktif antara individu dengan data. Artinya,
dalam seeting kelas, bahan ajar merupakan sarana bagi siswa untuk mengembangkan operasi kognitif tertentu. Dalam seeting tersebut, siswa belajar mengorganisasikan fakta ke dalam suatu sistem konsep, yaitu (a)
menghubung-hubungkan data yang diperoleh satu sama lain serta
membuat kesimpulan berdasarkan hubungan-hubungan tersebut, (b)
menarik kesimpulan berdasarkan fakta-fakta yang telah diketahuinya
dalam rangka membangun hipotesis, dan (c) memprediksi dan
menjelaskan fenomena tertentu. Guru, dalam hal ini dapat membantu
proses internalisasi dan konseptualisasi berdasarkan informasi.
3. Proses berpikir merupakan suatu urutan tahapan yang beraturan (lawful)
artinya, agar dapat menguasai keterampilan berpikir tertentu, prasyarat
32
tertentu harus dikuasai terlebih dahulu, dan urutan tahapan tidak bisa
dibalik. Oleh karenanya, konsep tahapan beraturan ini memerlukan
strategi mengajar tertentu agar dapat mengendalikan tahapan-tahapan
tersebut.
Model pembelajaran berpikir induktif ditujukan mengembangkan
kemampuan berpikir. Hilda Taba menyatakan bahwa keterampilan berpikir
harus diajarkan menggunakan strategi khusus. Suatu strategi mengajar yang
dikembangkan untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam mengolah
informasi.33
Berpikir induktif selalu melibatkan siswa dapat berperan aktif dalam
kegiatan pembelajaran, model pembelajaran berpikir indutif memiliki struktur
(syintak) pengajaran sebagai berikut:
1. Tahap pengumpulan dan penyajian data
Dalam hal ini, pengumpulan data muncul lebih dahulu, tetapi data
baru bisa ditambah dan dibuang saat penelitian berlangsung.
2. Tahap pengujian dan penghitungan data
Data perlu diuji dengan teliti dan perlu diberi label sehingga kita
dapat mengidentifikasinya saat kita memindahkan data-data tadi.
3. Tahap klasifikasi pertama
Untuk menjadi benar-benar produktif, kita biasanya
mengklasifikasi data beberapa kali. Tahap pertama penting, tetapi kita
33
memiliki kecenderungan untuk mengklasifikasi karekteristik-karekteristik
kotor dan satu atau dua sifat membatasi diri kita pada suatu cara
klasifikasi; dalam hal ini, kita baru mulai.
4. Tahap klasifikasi lanjutan dan meningkatkan keterampilan
Saat menggali kembali data kita, kita berati tengah mengklasifikasi
kembali, memperluas, atau meruntuhkan katogori, dan bereksperimentasi
dengan dua atau tiga skema; katagori-katogori muncul dan dibagi.
5. Tahap membangun hipotesis
Memiliki katagori saja sudah cukup baik. Meski demikian, jika
terus menjaga katagori-katagori, kita dapat mengambil hipotesis-hipotesis
dari katagori tersebut dan mengubahnya menjadi keterampilan yang
berguna.34
3. Kelebihan dan Kekurangan Model pembelajaran Berpikir Induktif
Model Berpikir induktif mempunyai beberapa kelebihan dan kelemahan sehingga perlu adanya pemahaman dalam pelaksanaan model
tersebut. beberapa kelebihan dari model berpikir induktif ini sebagai berikut:
a. Kelebihan model pembelajaran berpikir induktif
1. Guru langsung memberikan presentasi informasi-informasi yang akan
memberikan ilustrasi-ilustrasi tentang topik yang akan dipelajari siswa,
34
sehingga siswa mempunyai parameter dalam pencapaian tujuan
pembelajaran.
2. Ketika siswa telah mempunyai gambaran umum tentang materi
pembelajaran, guru membimbing siswa untuk menemukan pola-pola
tertentu dari ilustrasi-ilustrasi yang diberikan tersebut sehingga
pemerataan pemahaman siswa lebih luas dengan adanyaa
pertanyaan-pertanyaan antara siswa dengan guru.
3. Model pembelajaran ini menjadi sangat efektif untuk memicu
keterlibatan yang lebih mendalam dalam hal proses belajar karena
proses tanya jawab.
b. Kekurangan model pembelajaran berpikir induktif
1. Model ini memerlukan guru yang terampil dalam bertanya
(questioning) sehingga kesuksesan hampir sepenuhnya ditentukan
kemampuan guru dalam memberikan ilustrasi-ilustrasi.
2. Tingkat keefektifan model pembelajaran ini tergantung pada
keterampilan guru dalam bertanya dan mengarahkan pembelajaran.
3. Guru harus bisa menciptakan kondisi dan situasi belajar yang kondusif agar siswa merasa aman dan tak malu/takut mengeluarkan pendapatnya. Jika syarat-syarat ini tidak terpenuhi, maka tujuan pembelajaran tidak akan tercapai secara sempurna.
terhadap ilustrasi-ilustrasi yang diberikan, melalui pertanyaan-pertanyaan yang diberikan oleh guru. Dengan metode ini maka kemandirian siswa tidak dapat berkembang optimal.
E. Model Guided Discovery
1. Pengertian Model Guided Discovery
Model Jerome Bruner merupakan salah satu model intruksional
kognitif yang sangat berpengaruh, yang dikenal dengan nama belajar
penemuan. Bruner menganggap bahwa belajar penemuan sesuai dengan
pencarian pengetahuan secara aktif oleh manusia dan dengan sendirinya
memberikan hasil yang paling baik. Berusaha sendiri untuk mencari
pemecahan masalah serta pengetahuan yang benar-benar bermakna. 35
Model Guided Discovery (temuan Terbimbing) digunakan untuk mengajarkan konsep (kategori dengan karakteristik-karakteristik yang sama)
dan generalisasi ( hubungan antara konsep). Beberapa genaralisasi dianggap
berlaku bagi semua kasus dan secara umum disebut prinsip atau hukum.
Generalisasinya lainnya secara manasuka diturunkan oleh manusia dan
disebut aturan-aturan akademis. Model ini juga dirancang untuk membantu
siswa mengembangkan kemampuan berpikir kritis mereka.36
35
Ratna Wilis Dahar, Teori-teori Belajar dan Pembelajaran, Jakarta :Erlangga, 2011, h. 79 36
Sund berpendapat bahwa Discovery adalah proses mental di mana
siswa mengasimilasikan sesuatu konsep atau suatu prinsip. Proses mental
tersebut misalnya mengamati, mengolong-golongkan, membuat dugaan,
menjelaskan , mengukur, membuatkan kesimpulan dan sebagainya.37Dalam
pembelajaran melalui penemuan, guru memberikan contoh dan siswa bekerja
berdasarkan contoh tersebut sampai menemukan hubungan antar bagian dari
sturuktur materi.
2. Tahap-tahap (fase-fase) pembelajaran Guided Discovery (temuan
terbimbing)
Menurut Markaban (2008) fase-fase pembelajaran Guided Discovery (temuan terbimbing) ada lima, yaitu seperti pada tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Fase-fase pembelajaran Guided Discovery38
No Fase Kegiatan guru
1
Menyampaikan motivasi dan tujuan, serta menampilkan suatu informasi masalah
Guru menyampaikaan tujuan pembelajaran
(kompetensi dasar dan indikator pencapaian hasil belajar), pentingnya pelajaran dan Memotivasi siswa serta mengaitkan pembelajaran hari ini dengan konsep-konsep sebelumnya.
Menjelaskan prosedur langkah-langkah dalam pembelajaran dengan penemuan terbimbing, menjelaskan penggunaan alat yang akan dipakai dalam kegiatan, menyiapakan alat dan bahan yang diperlukan dan mempersentasikan materi pelajaran.
3
Membimbing siswa bekerja
melakukan kegiatan
Memberikan LKS kepada siswa, kemudian
membimbing dan mengamati siswa melakukan
37
B. suryosubroto, Proses belajar mengajar di sekolah, Jakarta : PT Rineka Cipta, 1997, h.193
38
penyelidikan/ hasil kegiatan penemuan
kegiatan, mengumpulkan data dan informasi yang diperlukan, membimbing siswa mengerjakan LKS dan memecahkan masalah serta membimbing siswa bekerja sama dan mendiskusikan hasil kegiataan dalam kelompok.
Membimbing siswa dalam mempresentasikan hasil
penemuan, membimbing siswa merumuskan
kesimpulan/ menemukan konsep, membimbing siswa menerapkan/ memberikan umpan balik.
5
Analisis penemuan dan
memberikan umpan balik
Mengevaluasi langkah-langkah kegiatan yang telah dilakukan siswa, membimbing siswa merangkum pelajaran.
Sedangkan menurut Paul dan Kauchak, menerapkan pelajaran menggunakan
model Guided Discovery (temuan terbimbing) hadir dalam empat fase yang saling terkait. Fase-fase tersebut dan deskripsinya diberikan dalam tabel 2.2
berikut.
Tabel 2.2 Fase-fase di dalam menerapkan pelajaran Guided Discovery39
Fase Deskripsi
Fase 1 : pendahuluan Guru berusaha menarik perhatian siswa dan
menetapkan fokus pelajaran.
Fase 2 : fase terbuka Guru memberi siswa contoh dan meminta siswa untuk mengamati dan membandingkan contoh-contoh.
Fase 3 : Fase Konvergen Guru menanyakan pertanyaan-pertanyaan lebih sfesifik yang dirancang untuk membimbing siswa mencapai pemahaman tentang konsep atau generalisasi.
Fase 4 : penutup dan Penerapan Guru membimbing siswa memahami definisi suatu konsep atau pernyataan generalisasi dan siswa menerapkan pemahaman mereka kedalam konteks baru.
39
3. Kelebihan dan Kekurangan Model pembelajaran Guided Discovery
Model Guided Discovery mempunyai beberapa kelebihan dan kelemahan sehingga perlu adanya pemahaman dalam pelaksanaan model
tersebut. Suryosubroto memaparkan beberapa kelebihan dari model penemuan
ini sebagai berikut:
a. Dianggap membantu siswa mengembangkan atau memperbanyak
persediaan dan penguasaan keterampilan dan proses kognitif siswa.
b. Pengetahuan diperoleh dari strategi ini sangat pribadi sifatnya dan mungkin
merupakan suatu pengatahuan yang sangaat kukuh dalam arti pendalaman
dari pengertian, retensi, dan transfer.
c. Strategi penemuan membangkitkan gairah pada siswa, misalnya siswa
merasakan jerih payah penyelidikannya, menemukan keberhasilan dan
kadang-kadang kegagalan.
d. Metode ini memberi kesempatan pada siswa untuk bergerak maju sesuai
dengan kemampuannya sendiri.
e. Metode ini menyebabkan siswa mengarahkan sendiri cara belajarnya,
sehingga ia lebih merasa terlibat dan termotivasi sendiri untuk belajar.
f. Metode ini dapat membantu memperkuat pribadi siswa dengan
bertambahnya kepercayaan pada diri sendiri melalui proses penemuan.
g. Berpusat pada siswa dan guru bereran sama-sama aktif mengeluarkan
h. Membantu siswa mnghilangkan keragu-raguan karena mengarah pada
kebenaran yang final dan pasti.
Selain itu Suryosubroto juga memaparkan beberapa kelemahan model
penemuan ini yaitu sebagai berikut:
a. Dipersyaratkan keharusan adanya persiapan mental untuk cara belajar ini.
b. Metode ini kurang berhasil untuk mengajar kelas besar
c. Harapan yang ditumpuhkan pada strategi ini mungkin mengecewakan guru
dan siswa yang sudah biasa dengan perencanaan dan pengajaran sacara
tradisional.
d. Mengajar dengan penemuan mungkin akan dipandang sebagai terlalu
mementingkan memperoleh pengertian dan kurang memperhatikan
diperolehnya sikap dan keterampilan
e. Dalam beberapa ilmu (misalnya IPA) fasilitas yang dibutuhkan untuk
mencoba ided-ide mungkin tidak ada.
f. Starategi ini mungkin tidak akan memberi kesempatan untuk berfikir
kreatif, kalau pengertian-pengertian yang akan ditemukan telah diseleksi
terlebih dahulu oleh guru, demikian pula proses-proses di bawah
pembinaannya tidak semua pemecahan masalah menjamin penemuan yang
penuh arti.40
40
F. Rotasi benda tegar
Gerak benda ada berbagai jenis ada gerak lurus, getaran dan ada lagi gerak
melingkar atau gerak rotasi. Contoh benda yang nergerak rotasi adalah orang
yang membuka pintu, gerak rotasi bumi, gerak roda dan seseorang yang melepas
ban mobil.
1. Torsi (atau momen gaya)
Torsi atau momen dari suatu gaya di titik tertentu adalah hasil kali
besarnya gaya dan lengan pengungkit.41 Pengertian ini dapat dilihat pada
gambar di bawah ini.
Gambar 3.1 Gaya untuk mengendurkan baut
Gambar diatas menunjukkan untuk memutar baut kedudukan tangan
seperti gambar (c) lebih mudah dilakukan daripada kedudukan tangan pada
gambar (b) dan (a). Sementara kedudukan tangan seperti gambar (b) lebih
mudah dilakukan daripada seperti gambar (a). Gaya yang diperlukan untuk
41
Young & Freedman. Fisika Universitas edisi kesepuluh jilid 1, Jakarta : Penerbit Erlangga, 2002 . h. 292
l
F
(c)
l
F
(a)
l
F
memutar baut pada kedudukan (c) lebih kecil dari gaya yang diperlukan pada
gambar (b) dan (a). Berdasarkan fakta ini, besar gaya putar atau momen gaya
tidak hanya ditentukan oleh besar gaya, tetapi juga lengan gaya. Hubungan
ketiga faktor ini, diberikan dengan persamaan:
= Fl … [1.1]
Berdasarkan sifat perkalian silang dua vektor, besar momen gaya
dapat dicari dengan rumus:
= Frsin 42 … [1.2 ]
2. Momen Inersia
Momen inersia suatu benda adalah ke-„enggan‟-an benda itu untuk berputar. Kalau suatu benda yang dapat berputar melalui sutu poros dapat
perputaran, ternyata sukar sekali dirotasikan, maka momen inersia (lembam)
benda terhadap poros tersebut besar sekali. Obyek yang I-nya kecil mudah dirotasikan (mudah diputar).43 Momen inersia berarti besaran yang nilainya
tetap pada suatu gerak rotasi. Besarnya momen inersia sebuah partikel yang
berotasi dengan jari-jari R dideinisikan sebagai hasil kali massa dengan
kuadrat jari-jarinya.
I = m R2 ... [2.1]
42
Frederick J. Bueche. Seri Buku Schaum Teori dan Soal-soal FISIKA edisi kedelapan, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1989, h. 17
43
Momen inersia harus dinyatakan sebagai hasil kali satuan massa dan
kuadrat satuan jarak. Jadi dalam satuan SI momen inersia dinyatakan dalam
m2 kg. Radius girasi (jari-jari girasi) suatu benda adalah suatu besaran K yang
didefinisikan sebagai berikut:
I = MK2 atau K = √ ... [2.2]
Dimana I adalah momen inersia dan M adalah massa benda. Jari-jari girasi menggambarkan jarak dari sumbu di mana semua massa benda bisa
dikonsentrasikan tanpa mengubah momen inersianya. Jari-jari girasi
merupakan besaran yang berguna untuk benda-benda serbasama bisa
ditentukan hanya dari geometrisnya, sehingga bisa dengan mudah ditabel kan
untuk dipakai dalam menghitung momen inersianya. Tabel 2.3 memberikan
kuadrat jari-jari girasi dari beberapa bangun geometris.44
Tabel 2.3 jari-jari girasi benda sederhana45
K2 Sumbu K2 Sumbu
44
Marcelo Alonso dan Edward J. Finn, Dasar-dasar Fisika Universitas Edisi Kedua Jilid 1Mekanika dan Termodinamika, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1992, h. 211
45
Ibid, h. 212
Silinder
R
L
L
L
3. Kesetimbangan Benda tegar
Dua syarat kesetimbangan benda tegar di bawah pengaruh gaya-gaya
sebidang (coplaner forces) adalah:
1. Syarat pertama untuk kesetimbangan yaitu jika pusat massa dari benda
memiliki percepatan nol jika penjumlahan vektor dari seluruh gaya luar
yang bekerja pada benda tersebut adalah nol.
∑Fx= 0 ∑Fy = 0 ... [3.1]
Bidang di mana gaya-gaya itu berada dipakai sebagai bidang xy
2. Syarat kedua agar benda diperluas setimbang adalah bahwa benda harus
tidak mempunyai kecenderungan untuk berputar (berotasi).syarat ini
didasari oleh dinamika gerak rotasi yang sama persis dengan syarat
pertama yang didasar oleh hukum pertama newton. Sebuah benda tegar
yang dalam kerangka inersia tidak berputar pada suatu titik, mempunyai
momentum sudut nol, L= 0. Jika pada titik tersebut benda tidak berputar
laju perubahan momentum sudutnya dL/dt juga sama dengan nol. Ini
b a
c Paralel epipedum
R
berarti bahwa jumlah torsi akibat seluruh gaya luar yang bekerja pada
benda tersebut harus sama dengan nol.
∑τ = 046
... [3.2]
Kedua syarat di atas itulah yang dapat digunakan untuk menjelaskan
mengapa sebuah benda tegar itu seimbang. Sebuah benda dikatakan seimbang
jika memenuhi syarat di atas.
4. Titik berat
Titik berat didefinisikan sebagai titik tempat kesetimbangan gaya
berat. Dari definisi tersebut maka letak titik berat dapat ditentukan dengan
langkah-langkah sebagai berikut.
a. Bangun dan bidang simetris geometris
Untuk bangun atau bidang simetris dan homogen titik beratnya berada
pada titik perpotongan sumbu simetrisnya. Contohnya:
Tabel 2.4 Bangun dan Bidang simetris geometris
Bujur sangkar Balok kubus Bola
46
Young & Freedman. Fisika Universitas edisi kesepuluh jilid 1, Jakarta : Penerbit Erlangga, 2002 . h. 326-327
Zo Zo
b. Bangun atau bidang lancip
Untuk benda ini titik beratnya dapat ditentukan dengan digantung benang
beberapa kali, titik potong garis-garis benang (garis berat) itulah
merupakan titik beratnya.
Gambar 3.2 Kerucut
Dari hasil tersebut ternyata dapat dihasilkan persamaan seperti berikut:
Untuk bidang lancip yo = 1/3 h ...[4.1]
Untuk bangun lancip yo = 1/4 h47 ...[4.2]
c. Bagian bola dan lingkaran
Untuk benda ini titik beratnya terdapat pada bagian bola yaitu setengah
bola pejal dan lingkaran yaitu setengah lingkaran.
Gambar 3.3 setengah bola pejal48
47
Sri Handayani dan Ari Damari, FISISKA untuk SMA dan MA kelas XI, Jakarta: Pusat Perbukuan, 2009, h. 102
48 Ibid,
Zo
yo = 1/4
y
5. Hukum kekekalan momentum sudut
Hukum kekekalan momentum sudut menyatakan apabila τ = 0 maka L
konstan. Dalam gerak linier, apabila tidak ada gaya dari luar sistem maka
momentum sudut total sistem adalah kekal, atau tidak berubah. Jika torsi pada
suaatu sistem adalah nol maka dL = 0 atau perubahan momentum sudutnya
nol, atau momentum sudutnya kekal.
Gambar 3.4 peloncat indah49
Prinsip ini juga dipakai pada peloncat indah. Perhatikan gambar
diatas, Saat peloncat meninggalkan papan memilki laju sudut ωo terhadap sumbu horizontal yang melalui pusat massanya, seingga dia dapat memutar
sebagian tubuhnya setengah lingkaran. Jika ia ingin membuat putaran 3 kali
setengah putaran, maka ia harus mempercepat laju sudut sehingga menjadi 3
kali kelajuan sudut semula. Gaya yang bekerja pada peloncat berasal dari
gravitasi,tetapi gaya gravitasinya tidak menymbang torsi terhadap pusat
49
massanya, maka berlaku kekekalam momentum sudut. Agar laju sudutnya
bertambah maka ia harus memperkecil momen inersia menjadi 1/3 momen
inersia mula-mula dengan cara menekuk tangan dan kakinya ke arah pusat
tubuhnya.50
Momentum sudut memiliki hubungan dengan momen gaya, hal ini
juga berlaku pada gerak rotasi yaitu pad impuls dan momentum sudut.
Hubungan tersebut adalah:
τ Δt = ΔL
τ =
51
... [5.1]
Momentum sudut adalah suatu besaran vektor, besarnya adalah Iω dan
arahnya adalah searah dengan arah putaran. Kalau torsi pada benda adalah
nol, maka baik besaran maupun arah momentum sudut benda tidak berubah.
Ini disebut hukum kekekalan momentum sudut.52
50
Ibid, 185 51
Sri Handayani dan Ari Damari, FISISKA untuk SMA dan MA kelas XI, Jakarta: Pusat Perbukuan, 2009, h. 100
52
